评论｜制裁中兴背后的芯片战场：后进厂商有可能弯道超车吗？

随着中美在贸易、技术问题上多番交锋，种种迹象显示，美国这波包括中兴事件在内的技术出口限制主张，核心除了剑指“中国制造2025”外，最重要的或许是围堵中国5G技术的进程。5月初，美国商务部长罗斯在记者发布会上便已明示，5G技术是特朗普政府的优先发展事项。虽然近期中兴事件有解决之势，但美中两国在5G这个战场上的纷争，看来并不会就此停息。

要准确掌握这波技术出口限制的意义，我们必须对通讯以及芯片产业有基本的理解，才不至于闹出“世界上最牛的芯片制造商在中国”这种笑话（注一）。本次系列文章分为上下两篇，上篇会以厂商的角度，以两个技术升级的案例讨论新进厂商如何发展独特的竞争优势，在全球市场价值链（注二）当中取得关键地位，进而达到“弯道超车”。而下篇主要以国家为中心，讨论后进国家（latecoming states）如何扶植国内产业追赶先进国；更重要的是，借由过往的经验，可以看到国家引导发展的极限，并能评估中国在芯片产业后来赶上的可能性。

从一手包办到分工合作：台湾厂商打出的格局

首先，任何电子产品从电脑、手机到Wi-Fi路由器等等，当中都有大量的芯片。在一个芯片上，则有数亿个半导体元件，而借由这些元件，计算机可以做出复杂的运算与输出。当商用芯片产业在1970年代发轫之时，大多是以整合元件制造商（Integrated Device Manufacturer，IDM）的样貌出现。也就是说，芯片公司包办了设计到成品制出的过程，而电脑或是电器产品制造商再去购买设计好的芯片，自行组装出售给消费者。

那时候进场的芯片厂商，现在大多是一方之霸，例如德州仪器（Texas Instruments）、英特尔（Intel）。而随着IBM与苹果相继做出个人电脑，后进国家纷纷想要进入这个成长迅速的电子产品产业。其中，韩国由三星电子领军，垂直式整合国内资源，打造出与Intel等国际领先大厂相比拟的IDM，以及与苹果相抗衡的三星手机。

相对的，台湾的工业技术研究院（工研院）结合外资技术转移后，创设了台湾积体电路制造公司（TSMC，台积电）与联华电子（UMC，联电），开始将芯片制作拆分成不同的阶段。从此时开始，台湾各间公司专注在芯片制造的不同阶段，例如台积电、联电专注在芯片生产，矽品、日月光专注在外壳封装，而从联电拆分出来的联发科（Mediatek）、联咏（Novatek）则专注在设计。台湾队的进场，彻底改变了全球芯片产业的格局。台积电、联电等全然专注在芯片打样与制作的公司，催生了无厂半导体公司（Fabless）。

所谓的无厂半导体公司，就是整间公司只专注在芯片设计，将生产过程分拆并交由代工厂处理。而随着市场的扩张以及芯片越来越被广泛使用在各种产品，无厂半导体公司也出现了不同的策略。例如联发科、高通（Qualcomm）与博通（Broadcomm）专注在通讯设备芯片设计、联咏与英伟达（Nvidia）专注在绘图芯片的设计，甚至有无厂半导体公司例如ARM，做出模组化的芯片架构，并将架构授权其他芯片设计公司，让它们在ARM芯片的基础上建构各家厂商自身的芯片。

无厂半导体公司的兴起，也带起了各种电子设计自动化（EDA）的公司。这些公司不设计芯片，但他们提供各种设计芯片所需要的软体，以及从程序语言转化成电路的解决方案。相应的，在硬体上还有各种设备商提供设备，让芯片设计图可以直接打在芯片上。

我们可以看到，随着产业规模的扩大，半导体的价值链也越拉越长，每个环节都有技术上领先的公司。而这几年来，我们甚至可以看到传统的IDM公司为了更专注于设计而将公司拆分，例如超微（AMD）将芯片制造部门独立成专注代工的格罗方德（GLOBALFOUNDRIES）后，自己成为无厂半导体公司。必须要注意的是，不论是无厂半导体或是半导体代工厂都是技术门槛非常高的产业，在半导体产业链当中，从设计到制造、封装都有大量的专利在保护既有的厂商。

代工厂与领导厂商的权力关系

除了芯片制造的上游外，电子产业的另外一个端点，是直接面对消费者的品牌商，例如苹果，还有为品牌厂代工组装的原始设备制造商（Original Equipment Manufacturer，OEM）。这类公司非常多，而且一开始大多是以压低成本以及大量接单来获得利润。在笔记型电脑（笔电）产业中有广达、仁宝，而在手机产业则有富士康。

为何有些厂商的盈利以及在产业链中的权力会成长，而有些则会降低？这个问题一直都是组织研究以及管理学研究的重心。“全球价值链”这个框架提供了一个不错的切入点。

简单来说，全球价值链研究关注的是厂商与厂商之间的关系，而分析的起点通常是以全球下单的品牌、零售商或是拥有高技术、高资本门槛的生产商。这些领导厂商为了寻找较低的成本，会在全球范围内寻找代工厂。而代工厂与领导厂商之间的权力动态大体上由几个变项所决定：产品的复杂程度、产品可模组化程度以及厂商的制作能力。

如果代工厂能力高且产品不复杂的话，领导厂商与代工厂之间的关系会倾向由价格决定的市场交易关系，但如果产品复杂而且难以模组化生产的话，代工厂与厂商之间便需要更紧密的连结来完成产品。而这个分析框架更重要的是“动态性”，也就是说厂商之间的关系会随着技术演进、新市场的开发等等而产生改变。

在电子产业当中，我们可以看到两个有趣的例子，第一个是笔电代工厂在产业链当中逐渐取得比品牌厂更大的权力，第二个是无厂半导体公司在通讯产业当中领先整合元件制造商（IDM公司）。

笔电产业故事：代工厂为何可以超车？

1980年代，当IBM跟东芝做出商用笔电的时候，笔电产业链当中的主导厂商是谁尚未非常明确。首先出现的是直接面对消费者的品牌厂，这些品牌厂包含了最早做出了个人电脑的IBM以及其他美日厂商例如Dell、NEC等。在最初期，笔电是一个整合型的商品，也就是说整台笔电没办法模组化、区块化的生产，必须由主导的电脑公司掌控所有的设计与组装（这也是80年代时苹果电脑的策略）。不过，Intel公司在此时开始生产模组化的中央处理器（CPU），也就是说，Intel并不只为了某一间电脑厂商生产它所需要的处理器，其做的中央处理器可以在每一台电脑上通用，而中央处理器坐落的主机板上再有其他芯片组连接音效、绘图等芯片。

约莫在1990年代中期，笔电产业的厂商关系大概是，Intel这间芯片设计厂与电脑厂商合作，根据功能、市场区隔等等策略设计笔电，设计好的笔电则交给台湾的代工厂生产、组装。这是典型的OEM模式，此时出名的台湾代工厂包括了广达、仁宝等公司。这个时期，笔电品牌由于害怕技术与知识流出，对于代工厂的选择通常比较小心，不会把生产委托给同时帮太多厂商代工的公司（假设一家公司接了Dell的单，此时东芝可能就不会下单了）。

然而，川上桃子的研究指出，90年代中后期开始，Intel为了确保自己生产的芯片不会被少数笔电品牌厂垄断销售管道，而开始将中央处理器以及芯片组模组化，以降低开发笔电的技术门槛，让后进国有能力自行进入笔电市场。这个策略让笔电厂商的利润越来越低，而且越来越仰赖OEM公司。

Intel大量推出模组化芯片的另一个后果是，品牌厂越来越不需要做芯片之间的系统整合，也就是说，品牌厂的技术越来越不值钱。品牌厂为了控制成本而开始不顾代工厂的重叠性，大量把订单给几个能力较为高的代工厂。这让台湾代工厂获得了高速成长的机会，到2000年时，台湾笔电代工全球市占率已经超过50%。大量不同种类的订单让台湾代工厂不只拥有组装电脑的技术，也开始提供物流、装配等服务，也就是从单纯的OEM变成了统包方案供应商（Turnkey supplier）。

到了2000年代，随着台湾代工厂的坐大，Intel也开始与台湾代工厂合作新的笔电设计，而又由于台湾代工厂不只收到一家笔电品牌厂的单，所以代工厂就成为了各家不同品牌的技术、信息交换点，台湾厂商在此时也获得了技术升级的机会。代工厂由于拥有不同国家、不同规格的笔电订单，而对于整个笔电市场的动态有着比起品牌厂更高的敏锐度，再加上Intel策略性的合作，台湾笔电代工厂在2000年代中期后，开始自行设计笔电并且为品牌厂提供未来的市场策略。也就是说，我们买到手的一些笔电，从设计到制造可能都是广达或是仁宝一手包办的，品牌厂只负责行销以及售后服务。到这时候，我们可以说台湾代工厂成功地转型成了设备设计商（Original Design Manufacturer，ODM），最后成为一条龙的电子制造服务厂，而这些“代工厂”的技术与附加价值也都超越了品牌厂。

抽象一点来说，笔电代工厂的故事就是Intel在寻求掌控笔电价值链的过程中，后进国的代工厂成功地在技术门槛降低后，以规模以及组装、物流技术成功超越既有的笔电品牌厂。这故事也类似于台积电的崛起，就是在产业规模爆发性成长的过程中，由于主导厂商间的竞争而让代工厂成为得利渔翁，成功地累积技术，进而超车。

通讯与芯片产业合流：称霸3G的高通，与4G的战国时代

第二个我们可以看的故事，是无线电通讯技术研发公司高通的崛起。1985年，高通由电子通讯的著名教授所成立，从设立开始就专注在通讯技术的研发。通讯设备不像计算机般只需要优化计算能力，通讯设备的重点在于要如何有效率、准确地将资料在不同的设备之间传递。所以除了通讯设备内的资料处理外，更重要的是设备之间的通讯协定与标准，不同厂商之间的标准与协定如果不一致的话，就会造成设备间无法沟通。用人际沟通来比喻的话，沟通必须仰赖参与者运用同样的语言、类似的语速以及可以互相听到的音量等等条件，这些条件在通讯设备中，就是通讯协定与标准。而好的标准，可以较为节省能源与频宽（在同样的频宽中可以传递更多信息）。

我们熟知的3G、4G等等，其实不是单一的技术规格而是技术标准，也就是说3G网路可以实现3M/S这样的下载速度，而可以达到这样速度的技术规格组合起来就是3G标准。1G、2G是摩托罗拉以及诺基亚的天下，他们采用的通讯技术规格被几乎全世界的厂商所采用。

高通一直钻研的技术是分码复存技术（CDMA），这技术的重点是将语音转换成一组又一组的数位封包后发送。高通在这技术发展的过程当中布下了非常多的专利，从外围不重要的技术到核心技术通通申请专利，让其他厂商发展CDMA技术时无法绕过。而高通在2000年左右开始跟韩国合作，用高通开发的CDMA2000规格作为电信业者的标准。在韩国证明可以非常有效率地实现3G标准后，这个标准便借由高通主导的“第三代合作伙伴计划2”（3GPP2）推广到世界。为了绕开高通的专利布局，许多电信业者也投入W-CDMA这个标准，但采用这个标准仍然需要给付高通不少专利授权金。

在苹果于2007年推出了第一代iPhone之后，可以浏览网页成为智慧型手机的基本要求，这时高通的获利又再度大幅扩展，首先是高通的老本行──芯片设计，试想想，3G的通讯芯片有谁可以做得比制定这个标准的公司更好？另一个优势是授权金，即便手机不是配备高通设计的芯片，只要手机芯片碰触到3G通讯的话，高通就会跟制造商索取专利授权金。也就是在这样两头赚的状况下，高通成功地超越了Intel，成为市场上最炙手可热的芯片公司。

提到高通在通讯芯片上的成功，就不得不提ARM这个架构以及公司。大家应该可以想见，电子产品的运算中心是中央处理器，而个人电脑的中央处理器从80年代以来就是被Intel所垄断，而Intel基于复杂指令集（CISC）所开发的x86架构，也成为业界的唯一标准。在电脑处理器领域，只要使用这个架构就可能踩到Intel的专利。（注三）

然而，手机、平板、汽车导航等嵌入式设备由于运算复杂程度以及节能的需求，并不采用Intel的架构，而大多数采用精简指令集（RISC）这个架构。而将这个架构发展得最为完整的公司，就是ARM。ARM在90年代初期从爱康电脑（Acorn）中独立出来后，由苹果电脑投资开发有别于Intel的中央处理器，而当苹果面临倒闭危机的时候，ARM的高股价让苹果免于破产。直到2000年代，ARM发展出了一种有别于Intel的商业模式，ARM基本上不会为客户设计整个芯片组，而是提供芯片基础架构的专利授权，并与客户合作开发所需芯片，这种获利方式被称为IP核授权（IP core）。在2000年代兴起的芯片设计公司，例如高通与联发科，基本上都是采用ARM架构为基础做设计。

高通看似在3G协定以及芯片上都大获全胜，并准备以同样的方式进军4G，希望可以在4G协定上也躺着赚，不料此时杀出了一个强力的竞争对手──Intel与WiMAX。WiMAX是Intel与台湾政府、厂商合作开发，符合4G标准的技术规格。它采用了OFDM这个被应用于Wi-Fi的通讯技术，实现了4G标准并且绕过了高通的专利。

可是与此同时，不想再被IT厂商压着打的电信商亦开始合作主导新的4G标准的制定，也就是在既有的硬体设备的基础上，开发兼容CDMA（高通强项）与OFDM规格的LTE（就是手机上看到的那个LTE）。LTE的优势在于，它既绕过了高通的核心专利，而且不像WiMAX需要全面更换硬体，只需要将主机升级即可。更重要的是，实现LTE规格的专利散落在各个厂商手里，没有哪一家可以像高通在3G时那样独大。LTE的出现也逼得Intel放弃WiMAX还有高通放弃继续靠通讯协定称霸4G的布局，4G（以及未来的5G）专利目前来说是百家争鸣，没有哪家独大到可以跟其他厂商收取高额的授权金。

简单来说，高通的崛起是在新的技术标准制定后，借由早早埋下的专利地雷控制了价值链，高通能崛起依赖的不只是芯片设计而是通讯协定。通讯协定对于既有的芯片产业来说是个全新的玩意，它并不在既有芯片厂的布局范围内。我们也可以看到，Intel这十年来在行动装置的芯片上屡屡吃闷亏，能与高通一争高下的反而是被Intel逼出电脑芯片设计的联发科。联发科在中国白牌手机（山寨机）中赚了很大一笔，Intel做高阶手机芯片做不过高通，在中低阶端又不比联发科便宜，再加上三星与苹果两个手机大厂都采用ARM架构自行研发芯片，原本的电脑芯片王者在通讯设备上完全占不到便宜。

超车的契机：新模组、新协定

从电脑组装到通讯芯片，我们都可以看到新进厂商成功超越既有的厂商，而在价值链上取得主导地位。在电脑组装产业上，是占据价值链不同位置的厂商（Intel以及笔电品牌厂）在竞争主导地位时，为新进的笔电组装厂开启了学习以及升级的机会。而在通讯芯片上，新的技术与标准规格让新的厂商占据了价值链上的主导地位。用价值链的分析框架来说，不论是Intel的芯片组或是ARM的架构都是新的模组。模组化产品对于厂商而言，最大的好处是可以不用为了不同客户的需求而特制化生产，而在客户不再下单时也可以微调，并马上转移客户，进而改变生产商与客户之间的权力关系。

新的模组化生产也可以让其他厂商在生产链中有介入的机会，原本整合式生产都必须要看主导厂商的需求以及脸色，但在模组化生产之后，产品被切割成一块块模组，新进厂商可以专注在新的模组上面，进而在价值链上占据更有利的位置。

除此之外，掌握规格标准的厂商可以针对对手提出大量专利侵权诉讼，这样的公司更是容易在价值链上取得主导地位。Intel的中央处理器芯片组定义了主机板的规格，而高通在90年代鸭子划水研发的CDMA2000也定义了3G的规格，这是厂商取得价值链上主导地位的利基（niche）。不过，技术标准的制定除了技术本身的效率外，还有许多要素决定，例如在WiMAX与LTE的竞争中，就因为既有厂商的利益关系使然，让比较没有效率的LTE胜出；而又例如在3G的标准中，高通在韩国的成功也成功说服大部分电信业者采用CDMA2000。

简言之，要能在全球规格标准上竞争，除了技术的优越、本国市场的大小之外，还有厂商在国际市场上的说服能力，这牵涉到不只是技术的好坏，更重要的是厂商是否愿意遵守国际市场上的游戏规则。技术先进国家不容易轻易与华为合作试用新的通讯技术，除了因为华为技术可能真的不如其他厂商外，中国政府在地缘政治上的野心、对于资安的不重视、对于专利规则的无视等，都让其他国家对采用华为的技术标准有较大疑虑。因此，华为开发的标准暂时也只通行于中国国内，或顶多输出至其他开发中国家，难以说服其他技术大国采用中国创立的标准，这也成为了中资企业要弯道超车的一大局限。

（下篇）

（黎班，在学院间流浪的写字人）

注一：姑且不论台积电所在的新竹是不是中国的一部分，台积电在IT价值链当中的位置就跟这次美国的技术出口限制没什么直接关系，中国媒体应该要主张联发科是中国的才能挽回颜面。

注二：全球价值链（global value chain）是社会学家Gary Gereffi在全球商品链的基础上开展的分析架构。全球商品链（global commodity chain）关注的是1980年代中期后，以美国为首的零售、制造业开始在全球范围内寻找供应商，而由于美国市场强大的购买力而让买家有办法借由品管、技术标准等等控制商品链；与前述买家主导产品链相对的，是技术高度复杂的制造业（以汽车、飞机等精密产品为典型），这类产业由于要求特殊规格以及零件之间的高度契合性，很容易成为以一家上游厂商为主的生产者主导产品链。

全球价值链则是在生产者主导与买家主导这两个端点间，区分不同的厂商关系。例如模组化生产的关系、高度相互依赖关系等等。决定厂商间关系的除了厂商的能力外，还有零件的复杂程度以及可被规格化程度。零件的复杂程度越高，单一厂商整合的成本就越高，此时，供应商的能力以及产品的规格化就很重要了。在供应商能力强，可规格化程度越高的情形下，供应商与采购者之间的权力关系就会越平等，而如果没办法规格化的话，两个厂商就会形成较为复杂的合作、依赖关系。但如果供应商能力弱的话，采购者就会有更强的控制力，让两者的关系类似于子母公司。

注三：在个人电脑中央处理器产业，唯一可以与Intel对抗的是IBM策略性扶植的超微半导体（AMD）。